智能變站一次設(shè)備智能化技術(shù)探討

武君

(國(guó)網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司,山西太原 030012)

智能變站一次設(shè)備智能化技術(shù)探討

武君

(國(guó)網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司,山西太原 030012)

在使用電網(wǎng)的時(shí)候,想要保證安全,單單依靠變電站的智能化是萬(wàn)萬(wàn)不可的。因?yàn)殡娋W(wǎng)不是由智能變站一個(gè)系統(tǒng)組成的,是由其他幾個(gè)因素共同組成,因此,想要保證電網(wǎng)安全必須也要保障其他幾個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行才可以,因此,變站的智能化知識(shí)確保電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的手段,智能化不能犧牲電網(wǎng)原有的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性為目的。

智能變電站 定義 特征 結(jié)構(gòu) 智能化

1 智能變電站的定義

智能變電站是由許多性能的設(shè)備組合而成的,這些設(shè)備具有先進(jìn)、可靠、節(jié)能、環(huán)保、集成的特性。變電站以高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)為信息傳輸基礎(chǔ),可以自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等各種基本功能,另外,它還可以支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等多種高級(jí)應(yīng)用功能,以滿足不同的需求。

2 智能變電站的特征

智能變電站具有以下主要特征:一次設(shè)備智能化、信息交換標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)高度集成化、運(yùn)行控制自動(dòng)化、保護(hù)控制協(xié)同化、分析決策在線化。高效可靠性的設(shè)備是智變電站堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),自動(dòng)協(xié)同控制、綜合分析是變電站智能的關(guān)鍵,設(shè)備信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化是智能變電站的未來(lái)發(fā)展方向。

3 智能變電站的結(jié)構(gòu)

智能變電站設(shè)備分為過(guò)程層、間隔層、站控層三個(gè)部分。

(1)過(guò)程層:電力運(yùn)行實(shí)時(shí)的電氣量檢測(cè),運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)及其操作控制執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)是該層的主要功能。

(2)間隔層:該層的主要功能是匯總本間隔過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息;實(shí)施對(duì)一次設(shè)備保護(hù)控制功能,實(shí)施本間隔操作閉鎖功能和操作同期及其他控制功能;對(duì)數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級(jí)別的控制功能;承上啟下的通信功能,即同時(shí)高速完成與過(guò)程層和站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能。必要時(shí),上下網(wǎng)絡(luò)接口利用雙口全雙工方式,以便于提高信息通道的冗余度,保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。

(3)站控層:其主要功能是通過(guò)二級(jí)高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息,不斷更新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)庫(kù);按既定規(guī)約將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸至控制或調(diào)度中心;通過(guò)接收調(diào)度域控制中心有關(guān)控制命令,轉(zhuǎn)至間隔層、過(guò)程執(zhí)行其功能;具備可編程的在線全站操作閉鎖控制功能;具有站內(nèi)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控,人機(jī)聯(lián)系的功能;具有對(duì)過(guò)程層、間隔層各種設(shè)備的在線維護(hù)、組態(tài)及修改參數(shù)的功能;具有變電站故障自動(dòng)分析和操作培訓(xùn)功能。

過(guò)程層設(shè)備是聯(lián)系一次設(shè)備和二次系統(tǒng)的橋梁,它為間隔層設(shè)備提供一次設(shè)備的數(shù)據(jù)信息,完成間隔層和站控層對(duì)一次設(shè)備的調(diào)節(jié)與控制功能。間隔層設(shè)備具備并執(zhí)行對(duì)一次設(shè)備的控制、測(cè)量、保護(hù)、計(jì)量、檢測(cè)等多種功能。智能組件集控制網(wǎng)絡(luò)化、測(cè)量數(shù)字化、狀態(tài)可視化、信息互動(dòng)化、功能一體化等多樣化性能于一身,涵蓋了過(guò)程層與間隔層的部分功能,包括控制、測(cè)量、保護(hù)、計(jì)量、檢測(cè)中的全部或某些功能。智能化一次設(shè)備是高壓一次設(shè)備與有關(guān)智能組件的有機(jī)化結(jié)合,結(jié)合可以是獨(dú)立運(yùn)行的高壓設(shè)備加外置的智能組建,可以是高壓設(shè)備內(nèi)嵌部分智能組建再加外置智能組件,還可以是高壓設(shè)備內(nèi)嵌相關(guān)智能組件。總而言之,智能組件是一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵途徑。

4 變電站一次設(shè)備的智能化

變電站設(shè)備主要由變壓器、斷路器、互感器、母線等一次設(shè)備和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、智能組件等二次設(shè)備構(gòu)成。

智能變電站的重要標(biāo)志之一是一次設(shè)備智能化。因其采用標(biāo)準(zhǔn)的信息借口,實(shí)現(xiàn)融狀態(tài)監(jiān)測(cè)、測(cè)控保護(hù)、信息通信等多樣化功能于一體,為滿足整個(gè)智能電網(wǎng)電力流、業(yè)務(wù)流、信息流一體化的需求提供有力保障及堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ)。智能化一次設(shè)備通過(guò)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段和可靠的自評(píng)價(jià)體系,可以科學(xué)地監(jiān)視一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),識(shí)別設(shè)備故障的早期征兆,然后以智能化一次設(shè)備分析診斷結(jié)果為輔助,為設(shè)備運(yùn)維管理部門合理安排檢修和調(diào)度部門調(diào)整運(yùn)行方式提供決策根據(jù),當(dāng)發(fā)生故障時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障分析,對(duì)故障的部位及其嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)估的功能。另外,大規(guī)模間隙發(fā)電和分布式發(fā)電接入,對(duì)電網(wǎng)具有很高的靈活性要求,而滿足這種要求正是以一次設(shè)備智能化作為其重要基礎(chǔ)。

將一次設(shè)備智能化的信息傳輸至信息一體化平臺(tái),建立變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元智能變電站可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備重要參數(shù)的在線監(jiān)測(cè),作為電網(wǎng)設(shè)備管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。通過(guò)專家系統(tǒng)分析處理后實(shí)時(shí)狀態(tài)信息可作出初步?jīng)Q策,有助于實(shí)現(xiàn)站內(nèi)智能設(shè)備自診斷性能。

智能組件是一次設(shè)備智能化的核心部分,對(duì)智能組件的要求如下:

智能組件的投入和使用不應(yīng)改變和影響一次設(shè)備的正常工作及運(yùn)行;智能組件需能夠連續(xù)自動(dòng)地進(jìn)行監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ);智能組件須具有自檢和報(bào)警的功能;智能組件須具有良好的抗干擾能力和一定的監(jiān)測(cè)靈敏度;智能組件監(jiān)測(cè)結(jié)果須具有良好的可靠性、重復(fù)性及特定的準(zhǔn)確度;智能組件須具有狀態(tài)標(biāo)定其監(jiān)測(cè)靈敏度的功能。

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